千锤百炼说宝刀(2)
宋的曾敏行在《独醒杂志》中谈到，在湘西瑶人中曾看到一种“黄钢刀”，锋利无比，“一挥能断牛腰，乃百炼而成”。明代的宋应星在《天工开物》中也谈到，“百炼钢”用在制作精美的刀刃上。可见百炼钢对后世的影响极大。
在现代，人们常把由矿石直接制钢的工艺叫一步冶炼或直接冶炼，把先由矿石冶炼成生铁、然后再由生铁炼钢的工艺叫两步冶炼或间接冶炼。炒钢的生产过程也分两步：先炼生铁，后炼钢。因而在某种意义上说，炒钢的出现便是两步炼钢的开始，是具有划时代意义的重大事件。它进一步促进了我国古代铁器的广泛使用和社会生产力的发展。
偶然天成
千锤百炼，是否就一定能造出削铁如泥的宝刀呢？那也不一定，一把利器的形成受多方面因素影响。武侠小说中经常见到这样的情节：十五夜，月圆高，名师抡锤把铁敲；钢正红，火星绕，嗜血铸就宝剑成。很多人认为，这可能是小说家为了营造气氛而写的。其实这里面也有科学依据，关系到温度控制、内部结构、化学成分、表面处理等金属加工冶炼工艺。因此，要得到一把传世宝刀并非易事。
, 百拇医药
首先，温度控制是金属成型过程中最重要的一环。不同的温度有完全不同的变形能力。在温度高或低情况下打刀，都可能出现断裂。另外，材料的加工温度还决定材料的组织情况，好的组织决定了钢的优质性能。为了控制温度，古人选择在月圆时打刀。此时，光线的对比度非常好，方便有经验的铸打师根据钢的亮度准确判断出钢的温度。另外，温度还与锻造难度和塑形能力有关，为了按照用户要求获得好的宝刀形貌，在钢正红的时候变形，比较节省锻造人体力。对于钢材，变形抗力与温度成反比。温度越高，越容易变形。当然温度也不能太高，一般选择1000℃左右加工比较好。
其次，钢材的内部结构与宝刀质量密切相关。直接铸造的材料，内部可能存在缩孔、偏析等缺陷，同时，晶粒比较大。金属在打造变形过程中，会产生大量的位错运动，使大晶粒变形小晶粒。打的次数越多，晶粒越小，强度越高。所以，形容好刀的时候，都说经过“千锤百炼”。当然千锤百炼也有个度的问题。
第三，金属材料使用过程中的性能与其最终的化学成分有很大关系，其中碳含量对强度的影响最大。一般情况下，钢材强度随着碳含量增加而增加。古代，人们没有很好的渗碳技术以提高材料的表面性能。因此，在宝刀打造结束后的高温情况下让其“嗜血”，可以顺利完成表面渗碳作用。当然，高温嗜血过程还是一个很好的淬火热处理过程，对材料的性能也有很好的调节作用。
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第四，打造好钢刀后还有个表面处理的问题，主要有物理热处理和化学热处理方法。金属物理热处理是重要的工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变钢刀的形状和整体的化学成分，而是通过改变其内部的显微组织，或改变表面的化学成分，赋予或改善刀的使用性能。其特点是改善内在质量，而这个过程一般不是肉眼所能看到的。化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与物理热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其他合金元素的介质(气体、液体、固体)中长时间加热，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后，有时还要进行其他热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属、复合渗等。例如，渗入钼后可提高钢的脆透性，材料的韧性会有显著提高。
宝刀名剑，代表着一种传承悠久的历史和文化。被称为“天下第一剑”的越王勾践剑，穿越了2000多年的历史长河，剑身丝毫不见锈斑，出土时尚可划破20层复印纸，可见古代工匠技艺之高。可惜的是，中国虽然是世界刀剑发源地，并催生了世界三大名刀，但目前刀剑制作技艺普遍没落，不少工艺已经完全失传，急需发掘与保护。
【责任编辑】赵 菲, 百拇医药(王殿华)
在现代，人们常把由矿石直接制钢的工艺叫一步冶炼或直接冶炼，把先由矿石冶炼成生铁、然后再由生铁炼钢的工艺叫两步冶炼或间接冶炼。炒钢的生产过程也分两步：先炼生铁，后炼钢。因而在某种意义上说，炒钢的出现便是两步炼钢的开始，是具有划时代意义的重大事件。它进一步促进了我国古代铁器的广泛使用和社会生产力的发展。
偶然天成
千锤百炼，是否就一定能造出削铁如泥的宝刀呢？那也不一定，一把利器的形成受多方面因素影响。武侠小说中经常见到这样的情节：十五夜，月圆高，名师抡锤把铁敲；钢正红，火星绕，嗜血铸就宝剑成。很多人认为，这可能是小说家为了营造气氛而写的。其实这里面也有科学依据，关系到温度控制、内部结构、化学成分、表面处理等金属加工冶炼工艺。因此，要得到一把传世宝刀并非易事。
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首先，温度控制是金属成型过程中最重要的一环。不同的温度有完全不同的变形能力。在温度高或低情况下打刀，都可能出现断裂。另外，材料的加工温度还决定材料的组织情况，好的组织决定了钢的优质性能。为了控制温度，古人选择在月圆时打刀。此时，光线的对比度非常好，方便有经验的铸打师根据钢的亮度准确判断出钢的温度。另外，温度还与锻造难度和塑形能力有关，为了按照用户要求获得好的宝刀形貌，在钢正红的时候变形，比较节省锻造人体力。对于钢材，变形抗力与温度成反比。温度越高，越容易变形。当然温度也不能太高，一般选择1000℃左右加工比较好。
其次，钢材的内部结构与宝刀质量密切相关。直接铸造的材料，内部可能存在缩孔、偏析等缺陷，同时，晶粒比较大。金属在打造变形过程中，会产生大量的位错运动，使大晶粒变形小晶粒。打的次数越多，晶粒越小，强度越高。所以，形容好刀的时候，都说经过“千锤百炼”。当然千锤百炼也有个度的问题。
第三，金属材料使用过程中的性能与其最终的化学成分有很大关系，其中碳含量对强度的影响最大。一般情况下，钢材强度随着碳含量增加而增加。古代，人们没有很好的渗碳技术以提高材料的表面性能。因此，在宝刀打造结束后的高温情况下让其“嗜血”，可以顺利完成表面渗碳作用。当然，高温嗜血过程还是一个很好的淬火热处理过程，对材料的性能也有很好的调节作用。
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第四，打造好钢刀后还有个表面处理的问题，主要有物理热处理和化学热处理方法。金属物理热处理是重要的工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变钢刀的形状和整体的化学成分，而是通过改变其内部的显微组织，或改变表面的化学成分，赋予或改善刀的使用性能。其特点是改善内在质量，而这个过程一般不是肉眼所能看到的。化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与物理热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其他合金元素的介质(气体、液体、固体)中长时间加热，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后，有时还要进行其他热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属、复合渗等。例如，渗入钼后可提高钢的脆透性，材料的韧性会有显著提高。
宝刀名剑，代表着一种传承悠久的历史和文化。被称为“天下第一剑”的越王勾践剑，穿越了2000多年的历史长河，剑身丝毫不见锈斑，出土时尚可划破20层复印纸，可见古代工匠技艺之高。可惜的是，中国虽然是世界刀剑发源地，并催生了世界三大名刀，但目前刀剑制作技艺普遍没落，不少工艺已经完全失传，急需发掘与保护。
【责任编辑】赵 菲, 百拇医药(王殿华)